SERVICE SPECIFICATION
3.3 The Route Network
Las soluciones PLC son ideales para extender una red de área local, compartir datos y el acceso a Internet. Su instalación es muy sencilla. A nivel eléctrico, la instalación no presenta ningún inconveniente en una instalación que se encuentra detrás de un medidor monofásico de corriente, en la medida en que los adaptadores se conecten directamente a los conectores eléctricos. Sin embargo la instalación es más compleja en grandes edificios con un punto de entrada trifásico y diferentes medidores, o en grandes implementaciones como pueden ser universidades, hospitales o edificios administrativos. [REF18]
8.1 Elementos de infraestructura
Los elementos esenciales para que la comunicación o transmisión de datos por la red eléctrica pueda llevarse a cabo, se encuentran expuestos en la siguiente figura.
46 Figura 5. Elementos de infraestructura
• HE: es el encargado de inyectar la senal en la red PLC
• Repetidor: es un elemento clave para amplificar la senal inyectada, en escenarios en que las distancias lo requieran.
• CPE: es sencillamente el elemento que posibilita extraer la senal PLC, para que esta pueda ser utilizada por el usario final para el uso que se disponga.
Con el fin de reconocer de mejor manera el juego desempeñado por cada uno de estos elementos, se ilustrara en la siguiente figura con un elemplo.
47 Figura 6. Acceso LAN
En la Figura 6, el HE se instala siempre en cabecera, con tantos módems CPE como
usuarios. En este caso el HE debe situarse en el cuarto eléctrico del edificio, en donde se encuentra la acometida principal y tras los contadores de la compañía eléctrica.
Conviene inyectar la señal después del interruptor de potencia principal con el objeto de minimizar interferencias. Conviene utilizar repetidores cada 200 metros para mejorar la calidad de la señal en todos aquellos casos en que sean necesarios.
El componente principal en la topología de una red PLC es el HE (Head End), que se suele denominar también TPE (Transformer Premises Equipment) o módem de cabecera. Este equipo actúa como maestro conectando al sistema con la red externa (Internet) y adicionalmente autentica, coordina la frecuencia y actividad del
48 resto de equipos que conforman la red PLC de manera que se mantenga constante en todo momento el flujo de datos a través de la red eléctrica.
La ubicación del HE, es crucial y trascendental a la hora de obtener un adecuado funcionamiento de la red, ya que es esencial que la inyección de datos producida permita proporcionar la máxima cobertura posible dentro de la red a todos los enchufes que quieran ser usados como acceso para datos.
El HE como el CPE poseen varios elementos que se encargan de filtrar y separar la corriente alterna eléctrica (50–60 Hz de frecuencia) de las señales de alta frecuencia usadas por los servicios de vídeo, datos, voz, etc.
Para los escenarios en que las distancias son amplias entre los diferentes equipos que compongan la solución, se hace necesario implementar adicionalmente dispositivos intermedios regeneradores de la señal o (repetidores). [REF6]
8.2 Esquema de la solución PLC
El esquema puede enmarcarse de manera muy simple en una fácil instalación y rápida implementación al poder hacer uso del cableado eléctrico existente para las transmisiones de datos. Esto constituye una importante ventaja en edificios antiguos o históricos.
La tecnología está diseñada para funcionar en ambientes que experimentan ruido eléctrico, cambios impredecibles en las condiciones de atenuación, desequilibrios en la carga eléctrica e interferencias de los transformadores. Así mismo incorpora un esquema de modulación de portadores múltiples que permite que los datos se transfieran de un portador a otro mientras cambian las condiciones de ruido y atenuación en tiempo real, de modo que la transmisión de datos no quede interrumpida. Como resultado, el acceso a Internet es continuo, fiable y uniforme. [REF28].La arquitectura asegura que ningún usuario de Internet pueda ver a los demás usuarios de la red, ya que los datos están encriptados.
49 Figura 7. Esquema típico de la solución
A través de la red eléctrica se pueden comunicar dos o más dispositivos que trabajen IP entre sí sin necesidad de realizar nuevos cableados.
Referencias:
[REF1] Visitada el 4 de julio de 2008.
http://www.alambre.info/2003/11/03/internet-por-el-cable-de-la-luz/
[REF2]Visitada el 19 de julio de 2008.http://www.panoramaenergetico.com/transmision.htm
[REF3]Visitada el 13 de mayo de 2009.http://www.idg.es/comunicaciones/articulo.asp?id=133133
[REF4] Visitada el 16 de Enero de 2009.
http://www.colombiadigital.net/observatorio/regiones.php?id_proyecto=129&id_depto=26&categoria=1
[REF5]Visitada el 3 de mayo de 2009
http://www.eleconomista.es/empresas-finanzas/noticias/268937/08/07/N2S-instala-red-de-Internet-con- tecnologia-PLC-mas-grande-mundo-en-un-hotel.html
[REF6] Visitada el 23 de noviembre de 2008.http://www.rediris.es/difusion/publicaciones/boletin/68- 69/enfoque4.pdf
50 [REF7]Visitada el 2 de Febrero de 2009
http://www.canaltics.com.ar/product_info.php?products_id=62 [REF8]Visitada el 2 de Febrero de 2009.http://www.domotica.net/
[REF9]Visitada el 3 de mayo de 2008.http://www.eluniversal.com.mx/notas/321495.html
[REF10]Visitada el 29 de mayo de 2008.
http://electronica.udea.edu.co/gita/gita_archivos/paginas/experienc.htm
[REF11] http://electronica.udea.edu.co/gita/gita_archivos/paginas/experienc.htm
(Visitada el día 30 de junio de 2008).
[REF12] http://electronica.udea.edu.co/gita/gita_archivos/paginas/comunicac.htm
(Visitada el día 13 de Agosto de 2008).
[REF13] http://www.mygnet.net/articulos/internet/internet_plc.293
(Visitada el día 11 de Octubre de 2008).
[REF14] http://www.bucaramanga.gov.co/imebu/PROYS/C-MULTIM.htm
(Visitada el día 20 de Abril de 2009).
[REF15] http://www.ekoplc.net/noticias/programa-fomento/fundamentos-plc.htm
(Visitada el día 2 de Mayo de 2009).
[REF16] Microsoft PowerPoint - 1.3.2.Mauricio Alfaro Escribano-PLC.ppt (Visitada el día 29 de Mayo de 2009).
[REF16] http://www.plc-alliance.org
(Visitada el día 29 de Mayo de 2009).
[REF17] ]http://www.redestelecom.es/Reportajes/200701020023/PLC-revive-dentro-de-casa.aspx
(Visitada el día 29 de Junio de 2008). [REF18] http://es.kioskea.net
(Visitada el día 12 de enero de 2009).
[REF19] http://www.mastermagazine.info/articulo/10635.php
51 [REF20] http://www.proexport.gov.co
(Visitada el día 22 de junio de 2009). [REF21] http://www.enersispcl.cl
(Visitada el día 22 de junio de 2009). [REF22] http:// www.plcendesa.com
(Visitada el día 22 de junio de 2009).
[REF23] http://www.uvg.edu.gt/ieee/pdfs/plcexpo2PLC.pdf (Visitada el día 22 de junio de 2009).
[REF24]http://www.infoplc.net/Descargas/Descargas_Schneider/Des_Schneider_Files/Des_Schneider_PowerLin e/Desc_Schneider_PowerLine.html
(Visitada el día 22 de junio de 2009).
[REF25]http://blogtelecomunicaciones.ramonmillan.com/2008/10/plc-para-interconexin-de-dispositivos.html
(Visitada el día 2 de febrero de 2009).
[REF26]http://www.ekoplc.net/noticias/seguridad-bajo-plc/index.htm
(Visitada el día 22 de junio de 2009).
[REF27]http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_el%C3%A9ctrico
(Visitada el día 16 de junio de 2009).
[REF28]http://www.ekoplc.net/esquema-solucion/index.htm (Visitada el día 1 de Julio de 2009).
[REF29] http://www.revistaesalud.com/index.php/revistaesalud/article/viewArticle/170/461
(Visitada el día 7 de Agosto de 2009).
[REF30] DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UNA RED DOMOTICA PARA UN LABORATORIO DE INGENIERIA ELECTRONICA, ISSN: 0123-2126 INGENIERIA Y UNIVERSIDAD JULIO- DICIEMBRE AÑO/VOL. 10, Numero 002, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia.
(Visitada el día 7 de Agosto de 2009).
[REF31] http://www.homeplug.org/news/pr/view?item_key=e77d8aaeb004a3d1ac9d8886f6d2d2e47c196ca2 (Visitada el día 17 de Agosto de 2009).
[REF31]http://www.surunga.com/post/info/1247/voltajes-y-frecuencias-usadas-en-diferentes-paises.html (Visitada el día 12 de Marzo de 2010).
52 9. MONTAJE PRACTICO
9.1 Equipos utilizados.
Dos computadores Dell, P4 2.8Mhz, 512MB RAM, 80GB, actuando
como estaciones de trabajo Windows XP Professional.
Cámara de video vigilancia IP D Link DCS-2100+
Dos módems con tecnología PLC
9.2 Escenario montado.
El escenario mostrará de manera práctica y en vivo el funcionamiento de la tecnología en estudio, para ello se realizará la transmisión de video online haciendo uso de dos (2) dispositivos PLC y una cámara IP.
Para efectos de un mejor entendimiento de la manera en que será desarrollado este prototipo, se ilustrará el escenario en la siguiente grafica.
53 Aunque el prototipo se realiza con la cámara de video vigilancia. Tal como se habló durante todo el documento es posible realizar varias conexiones con múltiples dispositivos.
De la grafica debemos hacer distinción de varios elementos que juegan un papel importante en este sistema de transmisión de datos por la red eléctrica. El primero de ellos son los Módems PLC, señalados como “Máster” y “Terminal”, el segundo elemento es la red eléctrica de la edificación, la cual se distribuye por las distintas tomas o enchufes. El tercer elemento son los distintos dispositivos de red que soportan el protocolo IP y los cuales pueden ser usados para distintos fines.
9.2.1 Pruebas realizadas.
Las pruebas hechas durante el prototipo se muestran a continuación: Transmisión de audio y video.
54 En estas imágenes se muestra la imagen obtenida de la cámara de video vigilancia IP, la cual es administrada por http por medio de una conexión PLC. Durante esta prueba se obtuvo una señal nítida y sin retardo y a su vez de logro transmitir voz de excelente calidad.
Figura 10. Trasmitiendo Video y Audio
En paralelo a la transmisión de audio y video, se realizaron pruebas de calidad de las comunicaciones, tal como se ilustra en las siguientes imágenes:
55 Figura 12. Tiempos de conexión de PC a PC
56 Figura 14. Tiempos de conexión de PC con cable CAT 5E a Internet internacional
57 Figura 16. Tiempos de conexión de PC con cable CAT 5E a internet nacional
58
9.2.2 Resultados.
Lat. CAT 5 (ms) Lat. PLC (ms) Paquetes perdidos
Nacional 7 9 0
Internacional 181 191 0
Interna 1 1 0
Tabla 2. Resultados obtenidos
Tal como se resume en esta tabla, el rendimiento del PLC es muy favorable, a pesar de que estas pruebas fueron realizadas en un ambiente considerado como ruidoso.
Consideraciones adicionales:
• Las pruebas se realizaron en una oficina con todos los equipos de cómputo encendidos.
• La transmisión de datos PLC fue soportada por una red de eléctrica regulada.
• La red convencional de datos esta soportada por cable UTP CAT 5E.
• La calidad del video y audio se demostraran en vivo al momento de la sustentación del proyecto.
59 10. CONCLUSIONES
Después de haber trabajado durante varios meses en el desarrollo de este proyecto, han surgido varias conclusiones de la tecnología estudiada. Las mismas se citan a continuación:
• Se puede considerar la tecnología PLC como una alternativa viable para comunicaciones a nivel LAN o indoor.
• La conformación grupos de investigación pueden conducir a la búsqueda de las mejores aplicaciones de la tecnología para nuestra región.
• La tecnología PLC evita el uso del cableado de datos tradicional, con lo que
se logra reducir costos de implementación.
• Las velocidades y performance vistos durante la elaboración del laboratorio fueron muy superiores.
• La instalación y despliegue de una solución PLC, podría durar mucho menos
que el despliegue y configuración de una solución de conectividad de tradicional.
• La falta de estándares y normatividad del PLC no ayuda a la masiva implementación de la tecnología en todo el mundo.
• PLC puede considerarse como una alternativa útil para integrarla con tecnologías existentes como WLAN.
60 11. RECOMENDACIONES
Con el ánimo de incentivar la investigación y adicionalmente incorporar en nuestras soluciones de trabajo la tecnología PLC. Se realizaran las siguientes recomendaciones:
• Es preciso incentivar la conformación de grupos de investigación de la tecnología.
• Interesarse por tecnología emergentes que puedan traer consigo beneficios de conectividad.
• Considerar la tecnología PLC como una alternativa al cableado de datos tradicional.
• Usar la tecnología PLC en aquellos lugares donde se tiene desplegada la red
eléctrica y no se cuenta aun con una red de transmisión de datos.
• Implementar la tecnología como complemento a las conexiones WLAN para obtener beneficios de movilidad y conectividad.
61 12. BIBLIOGRAFIA
• INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN MEDIA Y BAJA TENSIÓN. (Adaptado al nuevo RBT, R. D. 842/2002 de 2 de agosto de 2002). Autor: José García Trasancos.
Año 2009 (6ª edición actualizada).
• INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE ENLACE Y CENTROS DE TRANSFORMACIÓN. Autores: José Luis Sanz Serrano y José Carlos Toledano Gasca.
Año 2008(6ª edición actualizada).
• DESARROLLO DE INSTALACIONES ELECTROTÉCNICAS EN LOS EDIFICIOS. Autor: Jesús Trashorras Montecelos.
Año 2006.
• DESARROLLO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE DISTRIBUCIÓN. Autor: Jesús Trashorras Montecelos.
Año 2005 (4ª edición).
• INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN EN EDIFICIOS DE VIVIENDAS. Autor: Ángel Lagunas Marqués.
Año 2007 (2ª edición, 2ª reimpresión).
• INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN. Autor: Narciso Moreno Alfonso y Ramón Cano González. Año 2004.
• SEGURIDAD EN LA INFORMATICA DE EMPRESA. Riesgos, amenazas, prevención y soluciones Royer, Jean-Marc
Fecha de publicación: 08/2003.
• DISEÑO DE SEGURIDAD DE REDES Cantidad de páginas: 448
ISBN 8420534641
Autor: Merike Kaeo, CCIE#1287 Fecha de publicación: 09/2003.
• SEGURIDAD INFORMATICA PARA LA EMPRESA Y PARTICULARES DE ALVAREZ MARAÑON, GONZALO PEREZ GARCIA, PEDRO P. MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S.A., 2004 Fecha de publicación: 10/2002.
62 • SEGURIDAD DE REDES
Autor: CHRIS MCNAB
Editorial: ANAYA MULTIMEDIA Fecha de publicación: 09/2004. Edición: 1ª.
páginas: 464. ISBN: 8441517517.
• REDES DE ORDENADORES E INTERNET. FUNCIONAMIENTO, SERVICIOS OFRECIDOS Y ALTERNATIVAS DE CONEXIÓN
Álvaro Gómez Vieites, Manuel Veloso Espiñeira Editorial: RA – MA
Páginas: 256
Fecha de publicación: 06/2003.
• REDES
Jesús Sánchez Allende, Joaquín López Lérida EDITORIAL: McGraw-Hill
Páginas: 322